Question

20．（1）小宇在探究“光的反射規(guī)律”時將一塊平面鏡放在水平桌面上，再把一張硬紙板豎直放在平面鏡上，讓一束光線貼著紙板沿EO方向入射，如圖甲所示；
①小宇想探究反射光線、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi)，應(yīng)將紙板B（選填“A”或“B”）繞ON向前或向后彎折

②改變?nèi)肷浣谴笮∽鋈�次�?shí)驗后將測得的數(shù)據(jù)記錄在表中，根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論是：反射角等于入射角．

次數(shù)	入射角	反射角
1	20	20
2	40	40
3	60	60

③另一同學(xué)也把一束光貼著紙板A射到O點(diǎn)（如圖乙所示），但紙板并未與平面鏡垂直，他不能（選填“能”或“不能”）在紙板B上看到反射光線．
（2）陳悅同學(xué)在探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”時進(jìn)行如下操作：
①在實(shí)驗中用平板玻璃代替平面鏡，主要是利用玻璃透明的特點(diǎn)，便于確定像的位置；如果有3mm厚和2mm厚的兩塊玻璃板，應(yīng)選擇2mm厚的玻璃板做實(shí)驗．
②實(shí)驗時，玻璃板要與紙面垂直放置，沿玻璃板畫一條直線MN代表平面鏡的位置，然后把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板的前面，可以看到蠟燭在玻璃板后面所成的像．這個像是由于光的反射形成的，
③如圖丙所示，陳悅同學(xué)將兩根完全相同的蠟燭A、B全部點(diǎn)燃，分別放在玻璃板的兩側(cè)，這樣的操作會造成的后果是在玻璃板的兩側(cè)都會出現(xiàn)虛像，形成重影，無法探究像與物的關(guān)系．
④將蠟燭B熄滅后，該同學(xué)移動蠟燭B，直到看上去它與蠟燭A的像完全重合，記下像與物的位置；此時在B蠟燭的燭焰上放一根火柴，火柴不可能（選填“可能”或“不可能”）被點(diǎn)燃．
⑤移動蠟燭A（選填“A”或“B”），重做實(shí)驗，在白紙上記錄了像與物對應(yīng)的位置，如圖丁所示，要得出平面鏡成像特點(diǎn)，下一步應(yīng)如何處理在白紙上信息？連接對應(yīng)的像點(diǎn)和物點(diǎn)，判斷連線是否和鏡面垂直；測出像點(diǎn)和物點(diǎn)到玻璃板的距離進(jìn)行比較．

Answer 1

分析 （1）①在光的反射中，三線在同一平面上，是通過光屏展現(xiàn)在我們眼前的；
②光的反射規(guī)律：三線共面（入射光線、反射光線、法線在同一平面上），兩線分居（入射光線、反射光線分居法線兩側(cè)），兩角相等（入射角、反射角）；
③法線是指垂直于界面的直線．
（2）①利用玻璃板透明的特點(diǎn)，可以觀察到玻璃板的另一側(cè)，便于找到像的位置；從厚玻璃板的兩個面都可以當(dāng)作反射面，會出現(xiàn)兩個像這一角度去分析此題．
②在實(shí)驗中，玻璃板應(yīng)與紙面垂直，這樣才能在一個水平面內(nèi)找到像的位置；平面鏡成像的實(shí)質(zhì)是光的反射；
③另外一支相同的蠟燭與豎立在玻璃板前面點(diǎn)燃的蠟燭的像能完全重合，可知蠟燭和他成的像大小相等，物體和像關(guān)于平面鏡對稱，可以確定確定像的位置，運(yùn)用了替代法．
④平面鏡成虛像．虛像是實(shí)際光線的反向延長線會聚形成的，虛像上的燭焰不會燒傷其它物體；
⑤從實(shí)驗的目的：探究，驗證平面鏡成像的特點(diǎn)的角度分析，利用刻度尺，連接像與物的對應(yīng)點(diǎn)，分別測量像到鏡面的距離和物到鏡面的距離，比較所得數(shù)據(jù)．

解答 解：（1）①根據(jù)光的反射定律：在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)；反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)．
所以把紙板B向前或向后折疊，則在紙板B上都不能看到反射光線，說明反射光線、與入射光線和法線應(yīng)在同一平面內(nèi)．
②根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：反射角等于入射角；
③如果實(shí)驗中硬紙板放得沒有與平面鏡垂直，稍有傾斜，則當(dāng)入射光貼著硬紙板射向鏡面上的O點(diǎn)后，法線將會不在硬紙板上，所以在硬紙板上不能看到反射光線．
（2）①透明的玻璃板，可以觀察到玻璃板的另一側(cè)；便于確定像的位置；
因為厚玻璃板的兩個面都可以當(dāng)作反射面，會出現(xiàn)兩個像，影響到實(shí)驗效果，所以應(yīng)選用薄玻璃板，用2mm厚的．
②實(shí)驗時，玻璃板要與紙面垂直放置．沿玻璃板畫一條直線MN代表平面鏡的位置，然后把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板的前面，可以看到蠟燭在玻璃板后面所成的像．這個像是由于光的反射形成的．
③選用兩根完全相同的蠟燭，點(diǎn)燃一只蠟燭，用另一個完全相同的蠟燭放在像的位置，來代替像，為了研究像與物的大小關(guān)系；兩根完全相同的蠟燭A、B全部點(diǎn)燃，分別放在玻璃板的兩側(cè)，在玻璃板的兩側(cè)都會出現(xiàn)虛像，形成重影，無法探究像與物的關(guān)系．
④實(shí)驗時用完全一樣的蠟燭是為了比較物體與像的大小關(guān)系．蠟燭B與蠟燭A的像能夠完全重合，說明像與物體的大小相等．
平面鏡成虛像．蠟燭B實(shí)際上是沒有點(diǎn)燃的，只是蠟燭B的位置和蠟燭A的像重合，感覺蠟燭B好像點(diǎn)燃了，實(shí)際上蠟燭B沒有點(diǎn)燃，所以B的燭焰上放一根火柴，火柴不能被點(diǎn)燃．
⑤本實(shí)驗是探究、驗證平面鏡成像的特點(diǎn)，所成的像是虛像；像和物體各對應(yīng)點(diǎn)的連線與平面鏡垂直；像和物體各對應(yīng)點(diǎn)到平面鏡間距離相等．
因此應(yīng)移動蠟燭 A重做實(shí)驗，在白紙上記錄了像與物對應(yīng)的位置；
他們下一步應(yīng)該連接像與物的對應(yīng)點(diǎn)，測出A和A′、B和B′、C和C′到鏡面的距離，比較各個對應(yīng)點(diǎn)到鏡面的距離是否相等，（或?qū)⒓堁冂R面所在位置對折，判斷像與物得兩對應(yīng)點(diǎn)是否重合）．
故答案為：（1）①B；②反射角等于入射角；③不能；（2）①確定像的位置；2；②垂直；平面鏡；反射；③在玻璃板的兩側(cè)都會出現(xiàn)虛像，形成重影，無法探究像與物的關(guān)系；④完全重合；不可能；⑤A；連接對應(yīng)的像點(diǎn)和物點(diǎn)，判斷連線是否和鏡面垂直；測出像點(diǎn)和物點(diǎn)到玻璃板的距離進(jìn)行比較．

點(diǎn)評 本題主要考查了探究光的反射規(guī)律的實(shí)驗，這是光學(xué)中的一個重點(diǎn)，也是近幾年來中考經(jīng)常出現(xiàn)的題型，要求學(xué)生熟練掌握，并學(xué)會靈活運(yùn)用．同時考查學(xué)生動手操作實(shí)驗的能力，并能通過對實(shí)驗現(xiàn)象的分析得出正確結(jié)論．